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Innovationsstrategie für Genome Editing bei Nutztieren: 3 Kernfragen, die heute gelöst werden müssen!

Veröffentlicht am 28 Oktober 2021 Lesen 25 min

Während das Genome Editing zunehmend im Hinblick auf seine Anwendung beim Menschen oder bei Pflanzen immer beliebter wird, ist das Potenzial in der Zucht von Nutztieren noch weitgehend unbekannt. In den kommenden Jahren könnte Genome Editing jedoch neue Antworten auf wichtige Herausforderungen in der Tierzucht liefern, für die es bisher keine wirksamen Lösungen gibt. Beim Genome Editing werden Technologien wie CRISPR/Cas9 eingesetzt, um die biologischen Eigenschaften von Organismen zu verändern und ihnen neue Eigenschaften wie Krankheitsresistenz oder eine höhere Produktivität zu verleihen. Es sind jedoch noch große Herausforderungen zu bewältigen, um die Entwicklung neuer Innovationsstrategien rund um gentechnisch veränderte Tiere zu ermöglichen. Alcimed befasst sich mit den drei Hauptproblemen, mit denen die Gentechnik und speziell das Genome Editing in der heutigen Tierzucht konfrontiert sind.

1. Genome Editing – eine technologische Herausforderung

Genome Editing basiert heute hauptsächlich auf der CRISPR/Cas9-Technologie (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-associated protein 9), die aufgrund ihrer Effizienz, ihrer überlegenen Zielgenauigkeit und ihrer geringen Kosten die vielversprechendste und am weitesten verbreitete der entwickelten Techniken ist. Diese Technologie wird jedoch noch nicht vollständig beherrscht, und es sind noch einige wichtige wissenschaftliche Herausforderungen zu bewältigen:

  • Off-target-Effekte: unbeabsichtigte Veränderungen an anderen Stellen des Genoms als den beabsichtigten, wobei jede unerwünschte Veränderung unvorhergesehene Folgen für den lebenden Organismus haben könnte;
  • Rückverfolgbarkeit: derzeitig unterentwickelt und könnte in Zukunft zu Problemen wie der Rückverfolgbarkeit von gentechnisch veränderten tierischen Produkten für die Lebensmittelproduktion führen;
  • Komplexität der Handhabung: derzeit ein wesentliches Hindernis für die Übertragung des Genome Editings, dessen Anwendung bereits im Labor und auf der Ebene akademischer Projekte eingeschränkt ist, auf die Tierzucht.

Die derzeitige Entwicklung von Innovationsstrategien im Bereich der Genomik und Gentechnik führt jedoch zur Entstehung von Lösungen, die diesen verschiedenen technologischen und wissenschaftlichen Herausforderungen begegnen könnten. Beispielsweise kann die Einführung von CRISPR/Cas9-Konstrukten durch Techniken wie die Elektroporation von Keimzellen, die Transduktion von Keimzellen mit rekombinanten adeno-assoziierten Viren (rAAV) oder der Surrogate-Sire-Technologien erleichtert werden.

Es besteht daher eine dringende Notwendigkeit, die zahlreichen technologischen Fortschritte zu verfolgen und Innovationsstrategien im Bereich des Genome Editings zu entwickeln.

2. Grünes Licht der Aufsichtsbehörden für die Genom-Editierung in der Zucht von Nutztieren: ein notwendiger Schritt

Heute unterliegen Genome Editing Techniken und insbesondere gentechnisch veränderte Tiere noch einer strengen Regulierung durch die Aufsichtsbehörden, hauptsächlich aufgrund des Mangels an Erfahrung und Wissen über die Technologie in den Augen dieser Behörden. In Europa zum Beispiel werden gentechnisch veränderte Tiere als GVOs (genetisch veränderte Organismen) betrachtet und dürfen daher nicht vermarktet werden. In den Vereinigten Staaten werden absichtliche Veränderungen der genomischen DNA seit 2009 von der FDA (Food and Drug Administration) als Tierarzneimittel für Nutztiere reguliert, was die Vermarktung von gentechnisch veränderten Tiere erschwert.

Dennoch gibt es bisher Einzelfälle, in denen gentechnisch veränderte Tiere zur Vermarktung zugelassen wurden. Ein Beispiel ist der AquAdvantage-Lachs von AquaBounty Technologies, ein transgener Atlantischer Lachs, der schneller ausgewachsen ist und in Kanada und den USA vermarktet wird. Ein weiteres Beispiel ist ein von Genus PIC entwickelter transgener Schweinestamm, der gegen das Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus (PRRSv) resistent ist und derzeit von der FDA geprüft wird.

Es hat auch eine Entwicklung in der Positionierung einiger Aufsichtsbehörden hinsichtlich der Regulierung genetisch veränderter Tiere gegeben. Dies ist nicht nur bei der FDA mit der Bewertung des transgenen Schweins von Genus der Fall, sondern auch in Argentinien, das als erstes Land seinen Vorschlag für einen Ansatz zur Regulierung genetisch veränderter Organismen veröffentlicht hat. In Europa hat Norwegen den „Norwegian Biotechnology Advisory Council“ gegründet, der einen „Vorschlag zur Lockerung der EU-Regulierung für die absichtliche Freisetzung genetisch veränderter Organismen (GVO)“ veröffentlicht hat.

Diese regulatorischen Änderungen könnten in den kommenden Jahren die Entstehung und Entwicklung neuer Innovationsstrategien und neuer Projekte auf der Grundlage von gentechnisch veränderten Organismen, insbesondere im Tierzuchtsektor, erleichtern.


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3. Genom-Editierung in der Tierzucht: Gesellschaftliche Erwartungen erfüllen

Die Gentechnik allgemein und auch Genom Editing rufen in der Gesellschaft nach wie vor Besorgnis in Bezug auf potenzielle Risiken hervor, ähnlich wie vor zehn Jahren der Skandal um die Entwicklung von gentechnisch verändertem Mais. In der Tat hat Genome Editing zahlreiche Kontroversen und Debatten in verschiedenen Bereichen ausgelöst, darunter wissenschaftliche Fragen (z. B. Risiken mit Blick auf die Gesundheit und die Umwelt), ethische Fragen (z. B. Veränderung lebender Organismen) und agrarökonomische Fragen (z. B. Patente für lebende Organismen, Monopole).

Dennoch könnten bestimmte Anwendungen des Genome Editings Probleme lösen, für die es derzeit im Tiersektor keine zufriedenstellende Lösung gibt, wie z. B. PRRSv für das es keine wirksame therapeutische Lösung oder Impfung gibt.

Es gibt auch ein wachsendes Interesse an den Erwartungen der Gesellschaft in Bezug auf Tierfragen wie Tierschutz, Umweltauswirkungen und Tiergesundheit. Die Herausforderung für die Genome-Editing-Technologie wird daher darin bestehen, gesellschaftliche Akzeptanz für die Lösungen zu gewinnen, welche diese Technologie für die großen Probleme der Nutztierhaltung bieten kann.

Genome-Editing-Technologien haben das Potenzial, die Zucht von Nutztieren und den Umgang mit Tiergesundheit und Tierschutz in den kommenden Jahrzehnten zu verändern, je nachdem, wie sie von der Industrie, den Regulierungsbehörden und der Gesellschaft aufgenommen werden. Obwohl Genome-Editing bei Nutztieren noch eine junge Technologie ist, deren Entwicklung noch vor großen Herausforderungen steht, schreitet sie allmählich auf die Marktreife zu und zeigt das Potenzial, wichtige Probleme in der Tierzucht zu lösen. Unternehmen passen ihre Innovationsstrategien an, indem sie auf die Entwicklung dieser Technologie setzen und beginnen, sich in diesem Bereich zu positionieren. Dies ist der Fall bei Unternehmen wie AquaBounty Technologies oder großen Besamungsunternehmen wie Genus PIC, die sich bereits in diesem Bereich positioniert haben. Alcimed verfolgt aufmerksam die rasche Entwicklung der Innovationsstrategien der Unternehmen im Bereich Gentechnik und unterstützt Sie gerne bei der Bewältigung der damit verbundenen Herausforderungen. Zögern Sie nicht, unser Team zu kontaktieren!


Über den Autor, 

Nicolas, Consultant in Alcimeds Life Sciences Team in Frankreich

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